本發(fā)明涉及一種制作建筑用砂的方法，尤其涉及一種利用山料制作建筑用砂的方法，屬于建筑材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)建筑用砂大多是直接從河道采挖的砂，如果河道過度采砂會影響到河堤的安全，有不少河段禁止采砂。而各種大小建設(shè)都會大量使用到砂石，尤其是遠(yuǎn)離河道、交通不便的地方，例如大壩、橋梁等大型建筑對砂的需求量非常大，如果能夠就地利用山料粉碎制成建筑用沙，便會極大地緩解建筑用沙的短缺狀況，并節(jié)省運輸費以及其它成本。但是傳統(tǒng)的機(jī)制砂加工效率較低，其破碎和研磨難度較大，需要消耗大量的電能，而且研磨加工時間長，總體成本較高，制成的砂細(xì)度不理想，很難達(dá)到建筑用沙的要求。

例如中國專利授權(quán)公開號為：CN102531436A，公告日為：2012年7月4日實用新型專利公開了一種利用花崗巖下腳料石粉、石渣制砂的方法，包括：選擇花崗巖下腳料石渣進(jìn)行破碎；破碎后的砂粉混合物和花崗巖下腳料石粉用風(fēng)選吹風(fēng)機(jī)除去0.075毫米以下的粉末，留下0.075毫米以上的砂粒，篩出粒徑均勻的砂子；經(jīng)步驟2剩下的大的碎石重復(fù)步驟1和步驟2獲得粒徑均勻的砂子；經(jīng)步驟2篩網(wǎng)后篩出的粒徑很小的石粉加入凝固劑，獲得塊狀物；塊狀物經(jīng)過步驟1和步驟2獲得粒徑均勻的砂子；經(jīng)步驟5剩下的碎塊狀物重復(fù)步驟1和步驟2獲得粒徑均勻的砂子；7經(jīng)步驟5剩下粒徑很小的微粉重復(fù)步驟4和步驟5獲得粒徑均勻的砂子。但是該砂工藝簡單，研磨過程中需要耗費大量時間，對電能的消耗較大，研磨成砂效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有機(jī)械制砂加工時間較長，研磨過程中需要耗費大量時間，對電能的消耗較大，研磨成砂效果不佳的缺陷和不足，現(xiàn)提供一種加工工藝合理，研磨過程中所耗費的時間大為縮短，節(jié)能了電能，研磨成砂效果好，砂粒結(jié)實的一種利用山料制作建筑用砂的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種利用山料制作建筑用砂的方法，其特征在于包括以下步驟：

a、利用挖掘機(jī)采挖山料，并通過破碎機(jī)對較大塊的山料進(jìn)行粗破碎，形成大顆粒石頭；

b、將粗顆粒石頭輸送至中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行中細(xì)破碎，形成小顆粒石頭；

c、將篩選機(jī)篩分出來的小顆粒石頭轉(zhuǎn)運至球磨機(jī)中，并在研磨時加入助磨劑混合均勻，小顆粒石頭在球磨機(jī)的作用下研磨成細(xì)砂；

d、將研磨后的細(xì)砂石輸送至洗砂機(jī)中用水沖洗砂子上的泥土，并將沖洗下來的石頭粉末和助磨劑收集起來，沉淀過濾分離后循環(huán)使用；

e、采用高效振動篩分機(jī)對沖洗后的細(xì)紗進(jìn)行篩分，根據(jù)顆粒的大小篩分為粗砂和細(xì)砂。

所述步驟b完成后將破碎后的小顆粒石頭用篩選機(jī)進(jìn)行篩分，將中細(xì)破碎遺漏的顆粒較大的石頭篩分出來，并輸送回中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行再次中細(xì)破碎。

所述步驟a中的破碎機(jī)為鄂式破碎機(jī)、旋回式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)。

所述步驟b中的中細(xì)破碎設(shè)備為圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)或者立式?jīng)_擊破碎機(jī)。

所述助磨劑包括聚丙烯酸、聚合多元醇、載體物質(zhì)、硅油、乙二醇，按質(zhì)量比計各組分如下：聚丙烯酸20%-35%，聚合多元醇10%-20%，載體物質(zhì)18%-30%，硅油4%-10%，其余為乙二醇。

所述載體物質(zhì)為木質(zhì)素磺酸鈣或六偏磷酸鈉。

所述步驟c中加入高爐礦渣或冶金廢渣，高爐礦渣或冶金廢渣的顆粒直徑小于中細(xì)破碎后小顆粒石頭的直徑，并使得高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭充分混合，高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭一起在球磨機(jī)中進(jìn)行研磨。

所述高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭的比例按照重量份數(shù)計為：1/100-1/20。

所述步驟e中粗砂的直徑為9毫米-15毫米，細(xì)砂的直徑為3毫米-8毫米。

所述步驟e篩分出的粗砂和細(xì)砂中分別加入水溶性酚醛樹脂，水溶性酚醛樹脂在粗砂或細(xì)砂中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-8%。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明采用對山料分級破碎的方式，對較大塊的山料進(jìn)行粗破碎，然后在中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行中細(xì)破碎，篩分后將小顆粒石頭轉(zhuǎn)運至球磨機(jī)中進(jìn)行研磨制砂，研磨制砂完成后進(jìn)行沖洗和篩分。

2、本發(fā)明在研磨時加入了助磨劑，極大地提高了研磨效率，同時在研磨中加入高爐礦渣或冶金廢渣作為研磨介質(zhì)，具有優(yōu)異的耐磨性能，石頭顆粒的成砂效果更好，粗砂和細(xì)砂沒有傳統(tǒng)機(jī)制砂的菱角，整體圓滑，砂粒質(zhì)量更好，特備適合于質(zhì)地較硬的巖石制砂。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明涉及的一種利用山料制作建筑用砂的方法，其特征在于包括以下步驟：

a、利用挖掘機(jī)采挖山料，并通過破碎機(jī)對較大塊的山料進(jìn)行粗破碎，形成大顆粒石頭；

b、將粗顆粒石頭輸送至中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行中細(xì)破碎，形成小顆粒石頭；

c、將篩選機(jī)篩分出來的小顆粒石頭轉(zhuǎn)運至球磨機(jī)中，并在研磨時加入助磨劑混合均勻，小顆粒石頭在球磨機(jī)的作用下研磨成細(xì)砂；

d、將研磨后的細(xì)砂石輸送至洗砂機(jī)中用水沖洗砂子上的泥土，并將沖洗下來的石頭粉末和助磨劑收集起來，沉淀過濾分離后循環(huán)使用；

e、采用高效振動篩分機(jī)對沖洗后的細(xì)紗進(jìn)行篩分，根據(jù)顆粒的大小篩分為粗砂和細(xì)砂。

所述步驟b完成后將破碎后的小顆粒石頭用篩選機(jī)進(jìn)行篩分，將中細(xì)破碎遺漏的顆粒較大的石頭篩分出來，并輸送回中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行再次中細(xì)破碎。

所述步驟a中的破碎機(jī)為鄂式破碎機(jī)、旋回式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)。

所述步驟b中的中細(xì)破碎設(shè)備為圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)或者立式?jīng)_擊破碎機(jī)。

所述助磨劑包括聚丙烯酸、聚合多元醇、載體物質(zhì)、硅油、乙二醇，按質(zhì)量比計各組分如下：聚丙烯酸20%-35%，聚合多元醇10%-20%，載體物質(zhì)18%-30%，硅油4%-10%，其余為乙二醇。

所述載體物質(zhì)為木質(zhì)素磺酸鈣或六偏磷酸鈉。

所述步驟c中加入高爐礦渣或冶金廢渣，高爐礦渣或冶金廢渣的顆粒直徑小于中細(xì)破碎后小顆粒石頭的直徑，并使得高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭充分混合，高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭一起在球磨機(jī)中進(jìn)行研磨。

所述高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭的比例按照重量份數(shù)計為：1/100-1/20。

所述步驟e中粗砂的直徑為9毫米-15毫米，細(xì)砂的直徑為3毫米-8毫米。

所述步驟e篩分出的粗砂和細(xì)砂中分別加入水溶性酚醛樹脂，水溶性酚醛樹脂在粗砂或細(xì)砂中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-8%。

本發(fā)明用挖掘機(jī)在山上采挖山料，例如花崗巖、玄武巖、大理石等石塊，也可以采用鉆孔、爆破等方式進(jìn)行開采，與傳統(tǒng)的石材開采方式相同?；◢弾r、玄武巖、大理石等這類巖石質(zhì)地堅硬，含磷較少或不含磷，通過機(jī)械制成的細(xì)砂質(zhì)地堅硬，在大壩、橋梁等大型建筑上有著較好的運用。通過破碎機(jī)對較大塊的山料進(jìn)行粗破碎，也就是第一次片破碎，形成大顆粒石頭，直徑大小為200毫米-500毫米。

然后將粗顆粒石頭輸送至中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行中細(xì)破碎，中細(xì)破碎設(shè)備為圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)或者立式?jīng)_擊破碎機(jī)，進(jìn)行第二次破碎后形成小顆粒石頭，80毫米-200毫米。隨后將破碎后的小顆粒石頭用篩選機(jī)進(jìn)行篩分，將中細(xì)破碎遺漏的顆粒較大的石頭篩分出來，并輸送回中細(xì)破碎設(shè)備中進(jìn)行再次中細(xì)破碎，中細(xì)破碎設(shè)備輸出的破碎后的石頭全部為小顆粒石頭。

將篩選機(jī)篩分出來的小顆粒石頭轉(zhuǎn)運至球磨機(jī)中，并在研磨時加入助磨劑混合均勻，小顆粒石頭在球磨機(jī)的作用下研磨成細(xì)砂。本發(fā)明的助磨劑包括聚丙烯酸、聚合多元醇、載體物質(zhì)、硅油、乙二醇，載體物質(zhì)為木質(zhì)素磺酸鈣或六偏磷酸鈉等。按質(zhì)量比計各組分如下：聚丙烯酸20%-35%，聚合多元醇10%-20%，木質(zhì)素磺酸鈣18%-30%，硅油4%-10%，其余為乙二醇，在使用前將各組分充分混合并放置2-3小時后加入球磨機(jī)中的石頭顆粒中使用。

聚丙烯酸為主原料，主要用于處理具有不飽和價健和偶極矩表面活性物質(zhì)，它容易吸附在石頭顆粒的未破碎裂縫內(nèi)，避免石頭裂縫在研磨的擠壓、碰撞過程中愈合，提高易碎性能。聚合多元醇主要是為了消除石塊以及研磨設(shè)備在研磨過程中摩擦所產(chǎn)生的電荷，避免大小石頭顆粒以及石粉末粘附在研磨設(shè)備上，提高流動性。木質(zhì)素磺酸鈣作為聚丙烯酸和聚合多元醇的載體，硅油和乙二醇混合使用具有很好的粘附性能，硅油也可以單獨使用，但是硅油單獨使用的效果略差。硅油和乙二醇將聚丙烯酸和聚合多元醇附著在木質(zhì)素磺酸鈣的顆粒表面，即使在研磨過程中，部分聚丙烯酸和聚合多元醇會從木質(zhì)素磺酸鈣的表面脫離，但是在硅油和乙二醇能夠?qū)⒕郾┧岷途酆隙嘣贾匦抡掣降礁浇哪举|(zhì)素磺酸鈣的表面上。

為了進(jìn)一步提高研磨效率，使石頭顆粒的成砂效果更好，本發(fā)明在研磨中加入高爐礦渣或冶金廢渣，利用高爐礦渣和冶金廢渣中所含有的二氧化硅、三氧化二鋁以及氧化鐵等物質(zhì)優(yōu)異的耐磨性能，作為研磨介質(zhì)，能夠極大的提高石頭顆粒的細(xì)微破碎和研磨效率，比傳統(tǒng)石頭與石頭，石頭與設(shè)備之間的摩擦和碰撞的研磨效果好。尤其是對于花崗巖、玄武巖、大理石等質(zhì)地堅硬的石頭，研磨成砂的效果更顯著，并且研磨時間大為縮短。高爐礦渣或冶金廢渣的顆粒直徑小于中細(xì)破碎后小顆粒石頭的直徑，并使得高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭充分混合，高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭一起在球磨機(jī)中進(jìn)行研磨。加入高爐礦渣或冶金廢渣后，石頭顆粒的成砂效果更好，粗砂和細(xì)砂沒有傳統(tǒng)機(jī)制砂的菱角，整體圓滑，與河道里自然形成的河沙非常接近。在研磨過程加入的高爐礦渣或冶金廢渣也會間接提升助磨劑的助磨效果，高爐礦渣或冶金廢渣的部分金屬氧化物以及金屬殘留物具有一定的導(dǎo)電性能，還能即使傳導(dǎo)研磨過程中產(chǎn)生的靜電，避免出現(xiàn)靜電粘附。

將研磨后的細(xì)砂石輸送至洗砂機(jī)中用水沖洗砂子上的泥土，并將沖洗下來的石頭粉末和助磨劑收集起來，沉淀過濾分離后循環(huán)使用，石頭粉末收集沉淀后也可以作為建筑材料或工業(yè)原料，避免了對環(huán)境的污染。另外，作為研磨介質(zhì)的高爐礦渣或冶金廢渣在研磨完成后作為細(xì)砂混入到砂產(chǎn)品中也不會對砂作為建筑材料產(chǎn)生不利影響，當(dāng)然也可以采用工業(yè)分離方法對二氧化硅、三氧化二鋁以及氧化鐵等物質(zhì)進(jìn)行分離和回收利用。采用高效振動篩分機(jī)對沖洗后的細(xì)紗進(jìn)行篩分，根據(jù)顆粒的大小篩分為粗砂和細(xì)砂，粗砂的直徑為9毫米-15毫米，細(xì)砂的直徑為3毫米-8毫米。粗砂和細(xì)砂中分別加入水溶性酚醛樹脂，水溶性酚醛樹脂在粗砂或細(xì)砂中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-8%，加入水溶性酚醛樹脂后能夠?qū)⑸傲５牧鸭y和細(xì)小孔洞完全封閉，提高砂粒的整體強(qiáng)度。

實施例一：助磨劑采用的聚丙烯酸20%，聚合多元醇10%，木質(zhì)素磺酸鈣18%，硅油4%，其余為乙二醇，聚丙烯酸、聚合多元醇、木質(zhì)素磺酸鈣、硅油、乙二醇充分混合后放置2小時，再混合到球磨機(jī)中待研磨的小顆粒石頭中，研磨過程中稍微出現(xiàn)了石頭顆粒與石頭顆粒、石頭顆粒與設(shè)備粘附的情況，研磨所消耗的時間為2小時，研磨成砂的效果一般，砂粒有菱角出現(xiàn)。

實施例二：助磨劑采用的聚丙烯酸25%，聚合多元醇13%，木質(zhì)素磺酸鈣22%，硅油6%，其余為乙二醇，聚丙烯酸、聚合多元醇、木質(zhì)素磺酸鈣、硅油、乙二醇充分混合后放置2小時，再混合到球磨機(jī)中待研磨的小顆粒石頭中，研磨過程中沒有出現(xiàn)石頭顆粒與石頭顆粒、石頭顆粒與設(shè)備粘附的情況，研磨所消耗的時間為1.8小時，研磨成砂的效果較好，砂粒有菱角出現(xiàn)。

實施例三：助磨劑采用的聚丙烯酸30%，聚合多元醇15%，木質(zhì)素磺酸鈣26%，硅油8%，其余為乙二醇，聚丙烯酸、聚合多元醇、木質(zhì)素磺酸鈣、硅油、乙二醇充分混合后放置2小時，再混合到球磨機(jī)中待研磨的小顆粒石頭中。在研磨中加入高爐礦渣或冶金廢渣，高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭的比例按照重量份數(shù)計為：1/50。研磨過程中沒有出現(xiàn)石頭顆粒與石頭顆粒、石頭顆粒與設(shè)備粘附的情況，研磨所消耗的時間為1.5小時，研磨成砂的效果好，砂粒外表面圓滑，與河沙相仿。最后在粗砂和細(xì)砂中分別加入水溶性酚醛樹脂，水溶性酚醛樹脂在粗砂或細(xì)砂中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，砂粒的整體性強(qiáng)度得到了極大的提高。

實施例四：助磨劑采用的聚丙烯酸32%，聚合多元醇18%，木質(zhì)素磺酸鈣28%，硅油9%，其余為乙二醇，聚丙烯酸、聚合多元醇、木質(zhì)素磺酸鈣、硅油、乙二醇充分混合后放置2小時，再混合到球磨機(jī)中待研磨的小顆粒石頭中。在研磨中加入高爐礦渣或冶金廢渣，高爐礦渣或冶金廢渣與小顆粒石頭的比例按照重量份數(shù)計為：1/50。研磨過程中沒有出現(xiàn)石頭顆粒與石頭顆粒、石頭顆粒與設(shè)備粘附的情況，研磨所消耗的時間為1.6小時，研磨成砂的效果好，砂粒外表面圓滑，與河沙相仿。最后在粗砂和細(xì)砂中分別加入水溶性酚醛樹脂，水溶性酚醛樹脂在粗砂或細(xì)砂中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，砂粒的整體性強(qiáng)度較高。

實施例五：助磨劑采用的聚丙烯酸35%，聚合多元醇20%，木質(zhì)素磺酸鈣30%，硅油10%，其余為乙二醇，聚丙烯酸、聚合多元醇、木質(zhì)素磺酸鈣、硅油、乙二醇充分混合后放置2小時，再混合到球磨機(jī)中待研磨的小顆粒石頭中，研磨過程中沒有出現(xiàn)石頭顆粒與石頭顆粒、石頭顆粒與設(shè)備粘附的情況，研磨所消耗的時間為2.1小時，研磨成砂的效果較好，部分砂粒有菱角出現(xiàn)。

由此可見，實施例三的研磨成砂的效果最好，研磨中加入高爐礦渣或冶金廢渣后進(jìn)一步提高了研磨效率，砂粒外表面圓滑，質(zhì)量上乘，研磨時間得到了縮短，還節(jié)省了電能，整體強(qiáng)度較高，特備適合于質(zhì)地較硬的巖石制砂。